TMAH改性聚偏氟乙烯一步法接枝聚PSPMA膜的制备和性能
来源期刊：材料研究学报2018年第9期
论文作者：黄强 郭贵宝 安胜利 刘金彦
文章页码：706 - 712
关键词：高分子材料;质子交换膜;一步法;四甲基氢氧化铵;聚偏氟乙烯;3-磺酸丙基甲基丙烯酸;
摘 要：使用四甲基氢氧化铵（TMAH）甲醇溶液改性聚偏氟乙烯（PVDF）一步法接枝聚（3-磺酸丙基甲基丙烯酸）（PSPMA）,制备了聚偏氟乙烯接枝聚（3-磺酸丙基甲基丙烯酸）PVDF-g-PSPMA膜。使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和能谱扫描电镜（SEM-EDX）表征了膜的结构、形貌和硫元素分布,并使用电化学综合测试仪和气相色谱仪研究了TMAH对PVDF-g-PSPMA膜电导率和甲醇渗透率的影响。结果表明,TMAH使PVDF脱HF产生碳碳双键并将PSPMA成功接枝到聚偏氟乙烯上,硫元素在膜内外分布均匀。随着TMAH在甲醇溶液中含量的提高PVDF-g-PSPMA膜的质子电导率和甲醇渗透率随之提高;TMAH含量为20%时,膜电导率达到8.39×10-2S·cm-1、甲醇渗透率为8.92×10-7cm2·s-1。热重分析（TGA）的结果表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达270℃。使用该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池（DMFC）,其功率密度达到18.87 mW·cm-2。
黄强1，郭贵宝1，安胜利2，刘金彦1
1. 内蒙古科技大学化学与化工学院2. 内蒙古科技大学材料与冶金学院
摘 要：使用四甲基氢氧化铵（TMAH）甲醇溶液改性聚偏氟乙烯（PVDF）一步法接枝聚（3-磺酸丙基甲基丙烯酸）（PSPMA）,制备了聚偏氟乙烯接枝聚（3-磺酸丙基甲基丙烯酸）PVDF-g-PSPMA膜。使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和能谱扫描电镜（SEM-EDX）表征了膜的结构、形貌和硫元素分布,并使用电化学综合测试仪和气相色谱仪研究了TMAH对PVDF-g-PSPMA膜电导率和甲醇渗透率的影响。结果表明,TMAH使PVDF脱HF产生碳碳双键并将PSPMA成功接枝到聚偏氟乙烯上,硫元素在膜内外分布均匀。随着TMAH在甲醇溶液中含量的提高PVDF-g-PSPMA膜的质子电导率和甲醇渗透率随之提高;TMAH含量为20%时,膜电导率达到8.39×10-2S·cm-1、甲醇渗透率为8.92×10-7cm2·s-1。热重分析（TGA）的结果表明,膜的热稳定性良好,耐热温度高达270℃。使用该膜作为电解质材料的直接甲醇燃料电池（DMFC）,其功率密度达到18.87 mW·cm-2。
关键词：高分子材料;质子交换膜;一步法;四甲基氢氧化铵;聚偏氟乙烯;3-磺酸丙基甲基丙烯酸;
